JPH04363360A - 末端変性イミドオリゴマ−組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビフェニルテトラカ
ルボン酸類を主として含有するテトラカルボン酸成分と
、縮合環及びそれらの環に直接に結合している２個のア
ミノ基を有する芳香族ジアミンａを主として含有するジ
アミン成分とから重合及びイミド化反応で得られた『剛
直な高分子量の芳香族ポリイミド（Ｉ）』、前記テトラ
カルボン酸成分と、二価の基を介して又は直接にいずれ
も連結されている複数の芳香族環及び／又は芳香族複素
環を有する芳香族ジアミンｂを主成分とするジアミン成
分と、炭素−炭素不飽和結合を有するモノアミン化合物
ｃを主成分とするモノアミン成分とから重合及びイミド
化反応で得られた『柔軟な末端変性イミドオリゴマー（
ＩＩ）』、および、炭素−炭素不飽和基を有する『反応
性モノマー（ＩＩＩ）』からなる樹脂成分が主として配
合されている末端変性イミドオリゴマー組成物に係わる
。

【０００２】この発明の末端変性イミドオリゴマー組成
物は、比較的短時間で硬化することができ、その結果得
られる硬化物が、機械的強度、弾性率などを高いレベル
で有していると共に、耐熱性、特に高温での機械的強度
及び弾性率において優れており、そして、種々の材料を
接合したりすることができる耐熱性接着剤、種々の補強
材や充填材を含有する複合材料用マトリックス樹脂、あ
るいは、成形用樹脂などとしての用途を有し、航空機、
宇宙産業用機器、車両用機器などの広い用途に使用する
ことができる。

【０００３】

【従来技術の説明】従来、低分子量の末端変性イミドオ
リゴマーを主成分とする硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に
対して高い耐熱性を有することから、成形品や繊維強化
複合材料のマトリックス樹脂として提案されており、最
近でも、例えば、ピロメリット酸二無水物と、芳香族ジ
アミンと、不飽和型の反応性化合物とを重合反応させて
得られた、不飽和末端基を有するいくつかの付加硬化型
のポリイミド樹脂（イミドオリゴマー）が、プリプレグ
用の樹脂として提案されている。

【０００４】しかしながら、前記の公知のイミドオリゴ
マー樹脂の多くは、特殊で高価な特定のジアミン化合物
を使用して製造しなければならなかったり、そのイミド
オリゴマーの有機溶媒への溶解性が必ずしも高くなく、
補強繊維への含浸が困難であったり、また、イミドオリ
ゴマーの調製において特殊な有機溶媒を使用しなければ
ならなかったり、あるいは、イミドオリゴマー樹脂の融
点が高くなり過ぎて製品の形成時に製品を熱的に劣化さ
せてしまったりするという問題を有していたのである。

【０００５】さらに、公知のイミドオリゴマー樹脂は、
硬化特性が必ずしも満足にいくものではなく、ゲル化時
間が長く成り過ぎたり、未反応の架橋性末端基が残存す
るために、複合材料を形成した際に、その硬化物の機械
的強度や弾性率が本来の性能を充分に発揮できなかった
。また、公知のイミドオリゴマーマトリックスと補強繊
維との親和性も充分ではなく、界面剥離が生じ易いとい
う傾向にあった。

【０００６】前記の種々の問題点をかなり解決できる末
端変性イミドオリゴマーに係わる発明が、特開平１−１
３９６３２号公報、特願平１−２４７４３０号公報、特
開平２−６４１３６号公報、特開平２−２８４９２３号
公報などに開示されている。しかし、前記の公知文献に
記載されている発明に係わる末端変性イミドオリゴマー
樹脂は、上記のような問題点を一部解決できるけれども
、その硬化物が、耐熱性、特に、高温での機械的強度、
弾性率について充分なレベルではなく、実用的には、さ
らに、それらの点についての改良が必要であった。

【０００７】したがって、この技術分野においては、例
えば、成形性、高温での耐熱性及び機械的強度などの全
てを同時に満足するイミドオリゴマー樹脂が未だに具体
的に提供されていないために、そのような性能を有する
イミドオリゴマー樹脂の出願が期待されていたのである
。

【０００８】

【本発明が解決しようとする問題点】この発明の目的は
、前述のように、公知のイミドオリゴマー樹脂が有して
いた種々の問題点が解消されており、されに、硬化特性
や、その結果得られる硬化物が、耐熱性、特に高温での
機械的物性などにおいて優れているイミドオリゴマー組
成物を新たに提供することである。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】この発明は、ｉ）ビフ
ェニルテトラカルボン酸類を主として含有するテトラカ
ルボン酸成分と、縮合環及びそれらの環に直接に結合し
ている２個のアミノ基を有する芳香族ジアミンａを主と
して含有するジアミン成分とから重合及びイミド化反応
で得られたものであり３０℃の対数粘度（濃度：０．５
ｇ／１００ｍｌ溶媒、溶媒；Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン）が０．２０〜１．５である、剛直な高分子量芳香族
ポリイミド（Ｉ）１００重量部、ｉｉ）ビフェニルテト
ラカルボン酸類を主として含有するテトラカルボン酸成
分と、二価の基を介して又は直接にいずれも連結されて
いる複数の芳香族環及び／又は複素環を有する芳香族ジ
アミンｂを主成分するジアミン成分と、炭素−炭素不飽
和基を有するモノアミン化合物ｃを主成分とするモノア
ミン成分とから重合及びイミド化反応で得られたもので
あり、オリゴマー末端に炭素−炭素不飽和基及びオリゴ
マー内部にイミド結合を有すると共に、３０℃の対数粘
度（前記と同じ）が０．０１〜０．１８である柔軟な末
端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）２０〜２００重量部、
および、 ｉｉｉ）分子量が５０〜５００であり、炭素−炭素不飽
和基を有する反応性モノマー（ＩＩＩ）２０〜２５０重
量部が主として配合されていることを特徴とする末端変
性イミドオリゴマー組成物に関する。

【００１０】そして、この発明の好ましい態様の一つと
しては、前記の剛直な高分子量芳香族ポリイミド（Ｉ）
が、前記と同じテトラカルボン酸成分と、縮合環及びそ
れらの環に直接に結合している２個のアミノ基を有する
芳香族ジアミンａを主として含有するジアミン成分と、
炭素−炭素不飽和結合を有するモノアミン化合物ｃを主
成分とするモノアミン成分とから重合及びイミド化反応
で得られたものであり、マクロマー末端に炭素−炭素不
飽和基及びマクロマー内部にイミド結合を有すると共に
、３０℃の対数粘度（前記と同じ）が０．２０〜１．０
である剛直な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ）である
ほかは、前述と同じ組成である末端変性イミドオリゴマ
ー組成物を挙げることができる。

【００１１】さらに、この発明の好ましい他の態様とし
ては、前述の剛直な高分子量の芳香族ポリイミド（Ｉ）
〔前記の剛直な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ）も含
む〕、柔軟な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）および
反応性モノマー（ＩＩＩ）に加えて、さらに、「前記と
同じテトラカルボン酸成分と、縮合環及びそれらの環に
直接に結合している２個のアミノ基を有する芳香族ジア
ミンａを主として含有するジアミン成分と、炭素−炭素
不飽和結合を有するモノアミン化合物ｃを主成分とする
モノアミン成分とから重合及びイミド化反応で得られた
ものであり、オリゴマーの末端に炭素−炭素不飽和基及
びオリゴマーの内部にイミド結合を有すると共に、３０
℃の対数粘度が０．０１〜０．１８である剛直な末端変
性イミドオリゴマー（ＩＶ）」が、配合されているほか
は、前述と同じ組成である末端変性イミドオリゴマー組
成物を挙げることができる。

【００１２】この発明の組成物は、高分子量である剛直
な芳香族ポリイミド（Ｉ）〔前記の（Ｉａ）のように末
端に不飽和基を有していてもよい〕、中間的な分子量を
有する柔軟な末端変性イミドオリゴー（ＩＩ）、及び、
低分子量である反応性モノマー成分（ＩＩＩ）が、組み
合わされて配合されている点に、主な特長があり、その
結果、前記の各成分組成の組合せを有する末端変性イミ
ドオリゴマー組成物が、マトリックス樹脂等として優れ
た実用的な特性を示すのである。

【００１３】この発明の組成物において使用される剛直
な高分子量芳香族ポリイミド（Ｉ）は、ビフェニルテト
ラカルボン酸類を主として（好ましくは６０モル％以上
、特に好ましくは８０モル〜１００モル％の配合割合で
）含有するテトラカルボン酸成分と、炭化水素系縮合環
、複素環系縮合環などの縮合環及びそれらの環を形成し
ている炭素などの原子に直接に結合している２個のアミ
ノ基を有する芳香族ジアミンａを主として（好ましくは
６０モル％以上、特に好ましくは８０〜１００モル％の
配合割合で）含有するジアミン成分とから重合及びイミ
ド化反応で得られたものであり、そして、３０℃の対数
粘度（前記と同じ）が０．２０〜１．５、好ましくは０
．２２〜１．０程度であって高分子量であり、剛直な芳
香族ポリイミドである。

【００１４】前記の剛直な高分子量芳香族ポリイミド（
Ｉ）は、例えば、一般式（Ｉｘ）

【化１】 （但し、Ｒ１は、前記の芳香族ジアミンａに基づく残基
である。）で示される反復単位を６０モル％以上、特に
８０〜１００モル％の含有率で有していると共に

【００
１５】一般式（Ｉｙ）

【化２】 〔但し、Ｒ２は、前記の芳香族ジアミンｂに基づく残基
である。〕で示される反復単位を４０モル％未満、特に
０〜２０モル％の含有率で有していて、さらに、

【００
１６】一般式（Ｉｚ）

【化３】

【００１７】〔但し、Ａｒは、ビフェニルテトラカルボ
ン酸類を除く芳香族テトラカルボン酸類に基づく四価の
芳香族残基であり、Ｒ０は、二価の芳香族残基である。 〕で示される反復単位を０〜２０モル％、特に０〜１０
モル％の含有率で有していてもよく、そして、３０℃の
対数粘度（前記と同じ）が０．２０〜１．５、好ましく
は０．２２〜１．０程度であって高分子量である剛直な
可溶性芳香族ポリイミドが好適である。

【００１８】前記の剛直な高分子量芳香族ポリイミド（
Ｉ）は、前記のテトラカルボン酸成分と、前記のジアミ
ン成分と、炭素−炭素三重結合などの不飽和結合を有す
るモノアミン化合物ｃを主として（好ましくは９０〜１
００モル％の配合割合で）含有するモノアミン成分とか
ら重合反応及びイミド化反応で得られたマクロマーであ
って、マクロマーの末端にエチレン基、アセチレン基な
どの炭素−炭素不飽和基を有しマクロマーの内部にイミ
ド結合を有すると共に、３０℃の対数粘度（前記と同じ
）が０．２０〜１．０、好ましくは０．２２〜１．０程
度であって高分子量であり、可溶性の剛直な末端変性イ
ミドマクロマー（Ｉａ）であることが、この発明の組成
物の可溶性、硬化性などにおいて、好ましい。

【００１９】前記の剛直な末端変性イミドマクロマー（
Ｉａ）は、モノアミン成分が、テトラカルボン酸成分１
モルに対して１〜２０モル％、特に２〜１５モル％程度
であって、さらに、テトラカルボン酸成分の合計のモル
当量（モル数×２）と、前記のジアミン成分のモル当量
（モル数×２）及びモノアミン成分の合計のモル当量（
モル数×１）とを概略等しくなるようにしたモノマー組
成において重合およびイミド化反応させて得られた、重
合度（テトラカルボン酸成分とジアミン成分とに基づく
結合をひとつの単位とした重合度である）が１０〜１０
０、特に１５〜５０程度であるイミドマクロマーである
ことが好ましい。

【００２０】前記の剛直な末端変性イミドマクロマー（
Ｉａ）としては、例えば、前記の一般式（Ｉｘ）で示さ
れる反復単位を６０モル％以上、特に８０〜１００モル
％の含有率で有すると共に、前記の一般式（Ｉｙ）で示
される反復単位を４０モル％未満、特に０〜２０モル％
の含有率で有していて、さらに、前記の反復単位（Ｉｚ
）を０〜２０モル％、特に０〜１０モル％含有しており
、そして、マクロマーの両末端に炭素−炭素不飽和基を
有するモノアミン化合物ｃに基づく不飽和末端基を有し
ており、さらに３０℃の対数粘度（前記と同じ）が０．
２０〜１．０、好ましくは０．２２〜１．０程度であっ
て（重合度：１０〜１００の高分子量である。）可溶性
の剛直な末端変性イミドマクロマーであることが好適で
ある。

【００２１】この発明の組成物において使用される前記
の剛直な高分子量芳香族ポリイミド（Ｉ）〔（Ｉａ）も
含む〕は、赤外線吸収スペクトル分析法などによる測定
において、イミド化率が、９５％以上、特に９６〜１０
０％程度であり、アミド酸結合を実質的に有していない
芳香族ポリイミドであることが好ましい。

【００２２】また、前記の剛直な高分子量芳香族ポリイ
ミド（Ｉ）は、その融点又は軟化点が１８０〜３５０℃
、特に２００〜２８０℃であり、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン等の有機極性溶媒に対して３重量％以上、特に５
〜３０重量％程度の濃度まで均一に溶解させることがで
きる可溶性の芳香族ポリイミドであることが好ましい。

【００２３】この発明の組成物において使用される柔軟
な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）は、前述のテトラ
カルボン酸成分と、１〜３個の原子からなる二価の基を
介して又は直接にいずれも連結されている複数の芳香族
環（ベンゼン環等）及び／又は複素環（ピリジン環等）
を有する芳香族ジアミンｂを主として（好ましくは８０
モル％以上、特に９０〜１００モル％の配合割合で）含
有するジアミン成分と、前述のモノアミン成分とから重
合及びイミド化反応で得られたものであり、そして、オ
リゴマーの両末端に炭素−炭素三重結合などの不飽和結
合（不飽和基）を有していると共にオリゴマーの内部に
イミド結合を有しており、さらに、３０℃の対数粘度（
前記と同じ）が０．０１〜０．１８である柔軟な末端変
性イミドオリゴマーである。

【００２４】前記の柔軟な末端変性イミドオリゴマー（
ＩＩ）は、例えば、一般式（ＩＩｘ）

【化４】 および／または、

【００２５】一般式（ＩＩｙ）

【化５】 〔但し、Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＣＯ−、
−ＳＯ２−、−ＣＨ２−などの１〜３個の原子からなる
二価の基であり、ｎ及びｍは、１〜３の整数である。〕
で示される反復単位を６０モル％以上、特に８０〜１０
０モル％の含有率で有していると共に、

【００２６】一
般式（ＩＩｚ）

【化６】 〔但し、Ｒ３は、前記の一般式ＩＩｘ又は一般式ＩＩｙ
で示される反復単位を構成するために使用された芳香族
ジアミンを除く他の芳香族ジアミンｂに基づく残基であ
る。〕で示される反復単位を４０モル％未満、特に０〜
２０モル％の含有率で有していて、さらに、

【００２７
】一般式（ＩＩｗ）

【化７】 〔但し、Ａｒ及びＲ０は、前記の一般式（Ｉｚ）の場合
と同じである〕で示される反復単位を、０〜２０モル％
、特に０〜１０モル％程度含有していてもよく、そして
、オリゴマーの両末端に炭素−炭素三重結合などの不飽
和基結合有するモノアミン化合物ｃに基づく不飽和末端
基を有していて、さらに、３０℃の対数粘度（前記と同
じ）が０．０１〜０．１８である、柔軟な末端変性イミ
ドオリゴマーであることが好ましい。

【００２８】この発明の組成物において使用される前記
の柔軟な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）は、赤外線
吸収スペクトル分析法などによる測定において、イミド
化率が、９５％以上、特に９６〜１００％程度であり、
アミド酸結合を実質的に有していない芳香族ポリイミド
であると共に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの有機
極性溶媒に対して少なくとも３重量％、特に５〜３０重
量％程度の濃度まで均一に溶解させることができるイミ
ドオリゴマーであることが好ましい。また、前記の柔軟
な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）は、その融点が１
００〜３００℃、特に１５０〜２７０℃程度であり、さ
らに、常温で粉末状であることが好ましい。

【００２９】この発明の組成物において必要であれば使
用することができる『剛直な末端変性イミドオリゴマー
（ＩＶ）』は、例えば、前述の剛直な末端変性イミドマ
クロマー（Ｉａ）と同様な割合で反復単位（Ｉｘ、Ｉｙ
及びＩｚ）を有していて、そして、オリゴマーの両末端
に炭素−炭素不飽和基を有しており、内部にイミド結合
を有している（イミド化率が９５％以上、特に９６〜１
００％程度であってアミド酸結合を実質的に有していな
いイミドオリゴマーである）と共に、３０℃の対数粘度
（前記と同じ）が０．０１〜０．１８、特に０．０５〜
０．１５程度であり、さらに、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドンなどの有機極性溶媒に対して少なくとも３重量％、
特に５〜３０重量％程度の濃度まで均一に溶解させるこ
とができるイミドオリゴマーであることが好ましい。

【００３０】前記の『剛直な末端変性イミドマクロマー
（Ｉａ）』は、その融点が、１５０〜３００℃、特に１
８０〜２８０℃であり、さらに、常温で固体（粉末状）
であることが好ましい。

【００３１】前記の剛直な高分子量の芳香族ポリイミド
（Ｉ）〔（Ｉａ）も含む〕、柔軟な末端変性イミドオリ
ゴマー（ＩＩ）及び剛直な末端変性イミドオリゴマー（
ＩＶ）の製造において使用されるビフェニルテトラカル
ボン酸類としては、２，３，３′，４，−ビフェニルテ
トラカルボン酸又はその酸二無水物、３，３′，４，４
′−ビフェニルテトラカルボン酸又はその酸二無水物、
あるいは、それらの酸の低級アルコールエステル化物な
どを挙げることができ、特に２，３，３′，４′−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物が得られたポリマーな
どの溶解性の点において最適である。

【００３２】前記の剛直な高分子の芳香族ポリイミド（
Ｉ）〔（Ｉａ）も含む〕および剛直な末端変性イミドオ
リゴマー（ＩＶ）の製造において使用される『縮合環及
びそれらの環に直接に結合している２個のアミノ基を有
する芳香族ジアミンａ』としては、例えば、３，７−ジ
アミノジフェニレンスルホン、２，８−ジメチル−３，
７−ジアミノジフェニレンスルホン（オルソトリジンス
ルホンとも言う）などのジフェニレンスルホン系ジアミ
ン化合物、２，２′−ジアミノビスチアゾールなどを挙
げることができる。

【００３３】前記の柔軟な末端変性イミドオリゴマー（
ＩＩ）において使用される『二価の基を介して又は直接
にいずれも連結されている複数の芳香族環及び／又は複
素環を有する芳香族ジアミンｂ』としては、例えば、３
，３′−ジメトキシベンジジン、３，３′−ジエチルベ
ンジジン等のベンジジン系ジアミン化合物、４，４′−
ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフ
ェニルエーテル、３，４′−ジアミノジフェニルエーテ
ル等のジフェニルエーテル系ジアミン化合物、４，４′
−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフ
ェニルメタン等のジフェニルメタン系ジアミン化合物、
４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジ
アミノジフェニルスルホン等のジフェニルスルホン系ジ
アミン化合物、１，４−ビス（４−アミノフェノキ）ベ
ンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキ）ベンゼン
等のビス（アミノフェノキシ）ベンゼン系化合物、２，
２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プ
ロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）
フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（４−アミノ
フェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン等のビ
ス〔アミノフェノキシフェニル〕プロパン系化合物、ビ
ス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン
、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スル
ホン等のビス〔アミノフェノキシフェニル〕スルホン系
化合物などの『芳香族環を有するジアミン化合物（芳香
族ジアミン化合物）』を挙げることができる。

【００３４】さらに、前記の芳香族ジアミンｂとしては
、例えば、２，５−ビス（ｍ−アミノフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール、２，２′−ビス（ｍ−アミ
ノフェニル）−ベンゾビスチアゾール、２，２′−ビス
（ｍ−アミノフェニル）−ベンゾビスオキサゾールなど
の芳香族複素環式ジアミン化合物を挙げる。

【００３５】前記の剛直な末端変性イミドマクロマー（
Ｉａ）、柔軟な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）およ
び剛直な末端変性イミドオリゴマーの製造において使用
される『炭素−炭素不飽和基を有するモノアミン化合物
ｃ』としては、炭素−炭素三重結合（アセチレン基）、
炭素−炭素二重結合（エチレン基）などの炭素−炭素不
飽和結合（不飽和基）、および、モノアミノ基（ひとつ
の第１級アミノ基）を同時に有しており、前述の芳香族
テトラカルボン酸類の隣接する一対のカルボシキル基（
又は酸無水基）と反応してイミド結合を形成しうる『反
応性の不飽和モノアミン化合物』であればよい。

【００３６】この発明の組成物においては、モノアミン
化合物ｃとして炭素−炭素三重結合（アセチレン基）を
有するモノアミン化合物を使用して製造された前記末端
変性イミドマクロマー（Ｉａ）、末端変性イミドオリゴ
マー（ＩＩ）及び（ＩＶ）が配合されていることが、こ
の発明の組成物の硬化性などの点において好適である。

【００３７】前記のモノアミン化合物ｃとしては、プロ
パルギルアミン（ＰＡ）、３−アミノブチン、５−アミ
ノペンチン、６−アミノヘキシン、７−アミノヘプチン
、４−アミノ−３−メチルブチン、４−アミノペンチン
等の炭素数１〜８個の脂肪族モノアミン化合物、あるい
は、３−アミノフェニルアセチレン、４−アミノフェニ
ルアセチレン等の芳香族モノアミノ化合物などを挙げる
ことができ、これらが単独で使用されていてもよく、ま
た、前記のモノアミン化合物が複数の種類、併用されて
いてもよい。

【００３８】この発明の組成物においては、前記の『炭
素−炭素不飽和基を有する反応性モノマー（ＩＩＩ）』
として、例えば、９，１０−ビス（フェニルエチニル）
アントラセン、９，１０−ビス（フェニルエチニル）ナ
フタレン、５−フェニル−２−（２−プロピニルアミノ
）オキサゾリン−４−オン、トリアリルイソシアヌレー
ト、ジアリルフタレートなどの『炭素−炭素三重結合な
どを有する不飽和化合物』、あるいは、Ｎ−プロパギル
フタル酸イミド、Ｎ−プロパギルナジック酸イミドなど
の『ジカルボン酸類と炭素−炭素不飽和モノアミン化合
物とを反応させて得られた炭素−炭素不飽和基とイミド
結合とを有する不飽和イミド化合物』を挙げることがで
きる。

【００３９】この発明の組成物においては、特に、炭素
−炭素三重結合などの炭素−炭素不飽和結合（不飽和基
）とイミド結合とを有しており、しかも有機溶媒に可溶
性であると共に常温で液状である低分子量（分子量：５
００以下）の不飽和イミド化合物が好適である。

【００４０】この発明の組成物は、剛直な高分子量の芳
香族ポリイミド（Ｉ）〔好ましくは剛直な末端変性イミ
ドマクロマー（Ｉａ）〕１００重量部、柔軟な末端変性
イミドオリゴマー（ＩＩ）２０〜２００重量部、好まし
くは３０〜１８０重量部、および、反応性モノマー（Ｉ
ＩＩ）２０〜２５０重量部、好ましくは５０〜２００重
量部からなる３種類の樹脂成分が配合されている末端変
性イミドオリゴマー組成物である。

【００４１】また、この発明の組成物としては、剛直な
高分子量の芳香族ポリイミド（Ｉ）〔好ましくは剛直な
末端変性イミドマクロマー（Ｉａ）〕１００重量部、柔
軟な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）２０〜２００重
量部、低分子量の反応性モノマー（ＩＩＩ）２０〜２５
０重量部、および、剛直な末端変性イミドオリゴマー（
ＩＶ）２０〜２００重量部、好ましくは３０〜１８０重
量部からなる４種類の樹脂成分が配合されている末端変
性イミドオリゴマー組成物であってもよく、この組成物
は、耐熱性を高いレベルに維持したまま、さらに、硬化
性が改良されるので好ましい。

【００４２】さらに、この発明の組成物としては、前述
の樹脂成分が５〜５０重量％、特に１０〜４０重量％の
割合で、有機極性溶媒に均一に溶解している液状の溶液
組成物であってもよく、また、有機極性溶媒などの有機
物が、約０．０１〜２０重量％、特に０．０５〜１０重
量％の割合で前述の樹脂成分に膨潤している組成物であ
ってもよい。

【００４３】前記の溶液組成物において使用する有機極
性溶媒としては、剛直な芳香族ポリイミド（Ｉ）〔剛直
な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ）も含む〕、末端変
性イミドオリゴマー（ＩＩ）及び（ＩＶ）を重合反応に
よって製造する際に使用されうる有機溶媒を好適に挙げ
る。

【００４４】前記の有機極性溶媒としては、例えば、Ｎ
，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルム
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエ
チルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−
メチルカプロラクタムなどのアミド計溶媒、ジメチルス
ルホキシド、ヘキサメチルスルファルアミド、ジメチル
スルホン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメ
チレンスルホンなどの硫黄原子を有する溶媒、クレゾー
ル、フェノールなどのフェノール系溶媒、ピリジン、エ
チレングリコール、テトラメチル尿素などのその他の有
機極性溶媒を挙げることができる。

【００４５】この発明の組成物において、樹脂成分の全
量に対して柔軟な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ）の
配合割合が大きくなり過ぎると、そのような組成物の硬
化物はガラス転移温度が低下してしまうので適当ではな
く、また、前記の配合割合が小さくなり過ぎると、その
ような組成物は溶融粘度の上昇のために成形性が低下し
、しかも、その硬化物が低い物性となり脆くなるので実
用に供しえなくなる。

【００４６】この発明の組成物において、樹脂成分の全
量に対して反応性モノマー（ＩＩＩ）の配合割合が大き
くなり過ぎると、そのような組成物は、その溶融粘度が
低下して成形性が悪化したり、その組成物の硬化物が高
いガラス転移温度とならず耐熱性の低いものとなるので
適当ではなく、また、その配合割合が小さくなり過ぎる
と、そのような組成物は溶融粘度が上昇して成形性が悪
化し、その組成物から得られたプリプレグのタック性が
低下したりするので適当ではない。

【００４７】この発明の組成物は、前述の各樹脂成分を
混合することによって調製することができるが、その混
合方法としては、各樹脂成分を有機極性溶媒に均一に溶
解した溶液を混合する方法、あるいは、各樹脂成分を融
点以上の温度に加熱して溶融状態で混合する方法などを
挙げることができるが、特に、各樹脂成分の溶液を混合
する方法が、常温付近の低温で調製できるので、最適で
ある。

【００４８】この発明の組成物は、成形品の製造、積層
品の製造などにおける原料として使用したり、接着剤と
して使用したり、あるいは、適当な強化繊維材料に含浸
させて複合材料を製造するためのマトリックス樹脂とし
て使用することができる。

【００４９】この発明の組成物は、２００〜４００℃、
特に好ましくは２２０〜３５０℃の温度で、０．５〜３
０時間、特に１〜２５時間、高温熱処理することによっ
て、熱硬化された物品を得ることができる。前述のよう
にしてこの発明の組成物を加熱硬化して得られた熱硬化
物品は、そのガラス転移温度が３５０℃以上であり極め
て優れた耐熱性を有している。

【００５０】

【実施例】以下に実施例および比較例を示し、この発明
をさらに詳しく説明する。各実施例などにおいて、各イ
ミドオリゴマー、又はイミドマクロマーの対数粘度（η
ｉｎｈ）は、測定濃度を０．５ｇ／１００ｍｌ溶媒とな
るように、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに試料を均−に
溶解して、ポリマー溶液を調製し、その溶液の溶液粘度
を３０℃でキャノンフェンスケ粘度計で測定し、別に、
前記溶媒のみの粘度を３０℃で測定して、下記の計算式
で算出された値である。 対数粘度（ηｉｎｈ）＝〔１ｎ（溶液粘度／溶媒粘度）
〕／溶液濃度

【００５１】各実施例などにおいて、動的粘度（η０）
に基づく動的粘弾性は、メカニカルスペクトロメーター
（レオメトリック社製、ＲＤＳ−ＩＩ）を使用して、各
末端変性イミドオリゴマー組成物の試料をプレート（直
径：２５ｍｍ）にのせ、特定の振動（ひずみ：２０％、
周波数：１Ｈｚ）を与えて、１５０℃での試料の動的粘
度を測定する『コーンプレート法』により、測定した。

【００５２】各実施例などにおいて、ガラス転移温度（
Ｔｇ）は、メカニカルスペクトロメーター（レオメトリ
ック社製、ＲＤＳ−ＩＩ）を使用して、各末端変性イミ
ドオリゴマー組成物の試料が含浸されたガラスブレード
（直径：２ｍｍ、長さ：５０ｍｍ）を２５０℃で４時間
加熱処理して硬化させた硬化物に、ねじり振動（最大ひ
ずみ：０．２％、周波数：１Ｈｚ）を与え、動的粘弾性
を測定する『ガラスブレード法』により、２回測定して
、２回目に得られた剛性率−温度曲線での力学的損失弾
性率（Ｇ”）のピーク温度から、ガラス転移温度（Ｔｇ
）を求めた。

【００５３】参考例１ 〔剛直な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ−１）の製造
〕 １リットルのフラスコに、 （ａ）　　２，３，３′，４，−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　３０．８９３ｇ（
ｂ）　　３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　３０．８９３ｇ（ｃ
）　　オルソトリジンスルホン（ＴＳ）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４．８６ｇ
（ｄ）　　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．
１０２ｇ（ｅ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４
４１．０ｇを仕込み、窒素気流中、５０℃で１時間撹拌
して、アミック酸オリゴマーを生成させ、次いで、その
反応液を１８５℃に昇温し、その温度で１時間攪拌して
、剛直な末端変性イミドマクロマーを生成させた。

【００５４】その反応液を室温（約２５℃）まで冷却し
た後、水中に投じて粉末状のイミドマクロマーを析出さ
せ、さらにその析出したイミドマクロマーを濾過して分
離した後、２５℃のメタノールで２回洗浄し、減圧下に
乾燥して、柔軟な末端変性イミドマクロマー（平均重合
度：約２０）の粉末を得た。その剛直な末端変性イミド
マクロマー（Ｉａ−１）の対数粘度を第１表に示す。

【００５５】参考例２ 〔剛直な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ−２）の製造
〕 （ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　６１．７８６ｇ（
ｂ）　　オルソトリジンスルホン（ＴＳ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４．８６
ｇ（ｃ）　　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
．１０２ｇ（ｄ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ
ＭＰ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４４１．０ｇを使用したほかは、参考例６と同様にして
、剛直な末端変性イミドマクロマー（平均重合度：約２
０）の粉末を得た。この剛直な末端変性イミドマクロマ
ー（Ｉａ−２）の対数粘度を第１表に示す。

【００５６】参考例３ 〔剛直な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ−３）の製造
〕 （ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　６１．７８６ｇ（
ｂ）　　オルソトリジンスルホン（ＴＳ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４１．１４
５ｇ（ｃ）１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベン
ゼン（ＴＰＥ−Ｒ）　　　　１４．６１７ｇ（ｄ）　　
プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．１０２ｇ（
ｅ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４７２．９２
ｇを使用したほかは、参考例６と同様にして、剛直な末
端変性イミドマクロマー（平均重合度：約２０）の粉末
を得た。この剛直な末端変性イミドマクロマー（Ｉａ−
３）の対数粘度を第１表に示す。

【００５７】参考例４ 〔柔軟な末端変性イミドオリゴマーＩＩ−１の製造〕１
リットルのフラスコに、 （ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）１１７．６８８ｇ（ｂ
）１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（Ｔ
ＰＥ−Ｒ）　　　　５８．４６８ｇ（ｃ）　　オルソト
リジンスルホン（ＴＳ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　２７．４３０ｇ（ｄ）　　プ
ロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１１．０１６ｇ（
ｅ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４６７．１ｇ
を仕込み、窒素気流中、５０℃で１時間攪拌して、アミ
ック酸オリゴマーを生成させ、次いで、その反応液を１
８５℃に昇温し、その温度で１時間攪拌して、柔軟な末
端変性イミドオリゴマーを生成させた。

【００５８】その反応液を室温（約２５℃）まで冷却し
た後、水中に投じて粉末状のイミドオリゴマーを析出さ
せ、さらにその析出したイミドオリゴマーを濾過して分
離した後、２５℃のメタノールで２回洗浄し、減圧下に
乾燥して、柔軟な末端変性イミドオリゴマー（平均重合
度：約３）の粉末を得た。この柔軟な末端変性イミドオ
リゴマー（ＩＩ−１）の対数粘度を第１表に示す。

【００５９】参考例５ 〔柔軟な末端変性イミドオリゴマーＩＩ−２の製造〕（
ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　１１７．６８８ｇ（
ｂ）　　１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン（ＴＰＥ−Ｒ）８７．７０２ｇ （ｃ）　　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１
．０１６ｇ（ｅ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ
ＭＰ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４６７．０ｇを使用した他は、参考例４と同様にして、
柔軟な末端変性イミドマクロマー（平均重合度：約５）
の粉末を得た。この柔軟な末端変性イミドオリゴマー（
ＩＩ−２）の対数粘度を第１表に示す。

【００６０】参考例６ 〔柔軟な末端変性イミドオリゴマーＩＩ−３の製造〕（
ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　　　５８．８４４ｇ
（ｂ）　　３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　５８．８４４ｇ（
ｃ）　　１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン（ＴＰＥ−Ｒ）５８．４６８ｇ （ｄ）　　オルソトリジンスルホン（ＴＳ）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２７．４
３０ｇ（ｅ）　　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１１．０１６ｇ（ｅ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン（ＮＭＰ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４６７．０ｇを使用した他は、参考例４と同様に
して、柔軟な末端変性イミドマクロマー（平均重合度：
約３）の粉末を得た。この柔軟な末端変性イミドオリゴ
マー（ＩＩ−３）の対数粘度を第１表に示す。

【００６１】参考例７ 〔反応性モノマー（不飽和イミド化合物）（ＩＩＩ）の
製造〕 １リットルのフラスコに、 （ａ）　　メチル−５−ノルボルネン−２，３−ジカル
ボン酸無水物　　　　　　　　１２８．３０ｇ（ｂ）　
　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３９．６６ｇ
（ｃ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５８２．０
ｇを仕込み、窒素気流中、５０℃で１時間攪拌して、ア
ミック酸オリゴマーを生成させ、次いで、その反応液を
１８５℃に昇温し、その温度で１時間攪拌して、反応性
モノマー（不飽和イミド化合物）を生成させた。

【００６２】その反応液を室温（２５℃）まで冷却した
後、水中に投じて液状の不飽和イミド化合物を分離させ
、水を留去し、減圧下に乾燥して、液状の不飽和イミド
化合物（ＩＩＩ−１）（分子量：２１５）を得た。

【００６３】参考例８ 〔剛直な末端変性イミドオリゴマーＩＶ−１の製造〕１
リットルのフラスコに、 （ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　１０５．９２ｇ（
ｂ）　　オルソトリジンスルホン（ＴＳ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８２．２６
ｇ（ｃ）　　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６
．６７ｇ（ｄ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
７９．０ｇを仕込み、窒素気流中、５０℃で１時間撹拌
して、アミック酸オリゴマーを生成させ、次いで、その
反応液を１８５℃に昇温し、その温度で１時間攪拌して
、剛直な末端変性イミドオリゴマーを生成させた。

【００６４】その反応液を参考例１と同様にして精製・
処理して、剛直な末端変性イミドオリゴマー（平均重合
度：約５）の粉末を得た。その剛直な末端変性イミドオ
リゴマー（ＩＶ−１）の対数粘度を第１表に示す。

【００６５】参考例９ 〔剛直な末端変性イミドオリゴマーＩＶ−２の製造〕（
ａ）　　２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　５２．９６ｇ（ｂ）
　　３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物（ａ−ＢＰＤＡ）　　５２．９６ｇ（ｃ）　　
オルソトリジンスルホン（ＴＳ）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８２．２６ｇ（ｄ）
　　プロパルギルアミン（ＰＡ）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．６７ｇ
（ｅ）　　Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７７９．０
ｇを使用したほかは、参考例４と同様にして、剛直な末
端変性イミドマクロマー（平均重合度：約５）の粉末を
得た。この剛直な末端変性イミドオリゴマー（ＩＶ−２
）の対数粘度を第１表に示す。

【００６６】実施例１〜９および比較例１〜５前記の各
参考例に示したような方法で得られた、各種の剛直な末
端変性イミドマクロマー（Ｉａ）、柔軟な末端変性イミ
ドオリゴマー（ＩＩ）、反応性モノマー（不飽和イミド
化合物）（ＩＩＩ）および剛直な末端変性イミドオリゴ
マー（ＩＶ）を第１表に示すような配合割合（重量部で
示す）でＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶媒中で混合し
て、２５重量％の末端変性イミドオリゴー溶液組成物を
それぞれ調製した。

【００６７】それらの溶液組成物をそれぞれガラスブレ
ードに含浸させ、減圧下、オーブン内で８０℃の温度に
おいて、８時間乾燥して、溶媒を蒸発させて実質的に溶
媒の全量を除去した。前述のようにして得られたガラス
ブレードに含浸された各末端変性イミドオリゴマー組成
物について、前述の動的粘度の測定法（コーンプレート
法）で、その硬化物の動的粘度（η０）を測定し、さら
に、前述の測定法によりガラス転移温度（Ｔｇ）を測定
した。それらの各実施例の結果を第１表に示し、各比較
例の結果を第２表に示す。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【表２】

【００７０】

【発明の作用効果】この発明は、ビフェニルテトラカル
ボン酸類と縮合環に直接に結合しているアミノ基を有す
る芳香族ジアミンとから得られた『剛直な高分子量の芳
香族ポリイミド（Ｉ）』、前記テトラカルボン酸成分と
、複数の芳香族環及び／又は芳香族複素環を有する芳香
族ジアミンと、不飽和結合を有するモノアミン化合物と
から得られた『柔軟な末端変性イミドオリゴマー（ＩＩ
）』、及び、不飽和基を有する『反応性モノマー（ＩＩ
Ｉ）』からなる樹脂成分が主として配合されている末端
変性イミドオリゴマー組成物（溶液組成物）であり、そ
の末端変性イミドオリゴマー組成物は、樹脂成分が比較
的短時間で容易に硬化させることができ、その結果得ら
れる硬化物が、耐熱性、特に高温での機械的強度などに
おいて優れており、そして、種々の材料を接合したりす
ることができる耐熱性接着剤、種々の補強材や充填材を
含有する複合材料用マトリックス樹脂、あるいは、成形
用樹脂などとしての用途を有し、航空機、宇宙産業用機
器、車両用機器などの広い用途に使用することができる
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ビフェニルテトラカルボン酸類を主と
   して含有するテトラカルボン酸成分と、縮合環及びそれ
   らの環に直接に結合している２個のアミノ基を有する芳
   香族ジアミンａを主として含有するジアミン成分とから
   重合及びイミド化反応で得られたものであり、３０℃の
   対数粘度（濃度；０．５ｇ／１００ｍｌ溶媒、溶媒；Ｎ
   −メチル−２−ピロリドン）が０．２０〜１．５である
   剛直な高分子量の芳香族ポリイミド（Ｉ）１００重量部
   、ビフェニルテトラカルボン酸類を主として含有するテ
   トラカルボン酸成分と、二価の基を介して又は直接にい
   ずれも連結されている複数の芳香族環及び／又は芳香族
   複素環を有する芳香族ジアミンｂを主成分とするジアミ
   ン成分と、炭素−炭素不飽和基を有するモノアミン化合
   物ｃを主成分とするモノアミン成分とから重合及びイミ
   ド化反応で得られたものであり、オリゴマー末端に炭素
   −炭素不飽和基およびオリゴマー内部にイミド結合を有
   すると共に、３０℃の対数粘度（前記と同じ）が０．０
   １〜０．１８である柔軟な末端変性イミドオリゴマー（
   ＩＩ）２０〜２００重量部、および、分子量が５０〜５
   ００であって、炭素−炭素不飽和基を有する反応性モノ
   マー（ＩＩＩ）２０〜２５０重量部からなる樹脂成分が
   配合されていることを特徴とする末端変性イミドオリゴ
   マー組成物。
2. 【請求項２】　　剛直な高分子量の芳香族ポリイミド（
   Ｉ）が、ビフェニルテトラカルボン酸類を主として含有
   するテトラカルボン酸成分と、縮合環及びそれらの環に
   直接に結合している２個のアミノ基を有する芳香族ジア
   ミンａを主として含有するジアミン成分と、炭素−炭素
   不飽和結合を有するモノアミン化合物ｃを主成分とする
   モノアミン成分とから重合及びイミド化反応で得られた
   ものであり、オリゴマー末端に不飽和末端基及びオリゴ
   マー内部にイミド結合を有すると共に、３０℃の対数粘
   度（前記と同じ）が０．２０〜１．０である、剛直な末
   端変性イミドマクロマー（Ｉａ）である請求項１に記載
   の末端変性イミドオリゴマー組成物。
3. 【請求項３】　　炭素−炭素不飽和基を有する反応性モ
   ノマー（ＩＩＩ）がナジック酸無水物と炭素−炭素不飽
   和基を有するモノアミン化合物ｃとを略等モル反応させ
   て得られたものであり炭素−炭素三重結合とイミド結合
   を有する不飽和イミド化合物（ＩＩＩａ）である請求項
   １に記載の末端変性イミドオリゴマー組成物。
4. 【請求項４】　　ビフェニルテトラカルボン酸類を主と
   して含有するテトラカルボン酸成分と、縮合環及びそれ
   らの環に直接に結合している２個のアミノ基を有する芳
   香族ジアミンａを主として含有するジアミン成分と、炭
   素−炭素不飽和結合を有するモノアミン化合物ｃを主成
   分とするモノアミン成分とから重合およびイミド化反応
   で得られたものであり、末端に炭素−炭素不飽和基及び
   内部にイミド結合を有すると共に、３０℃の対数粘度（
   前記と同じ）が０．０１〜０．１８である、剛直な末端
   変性イミドオリゴマー（ＩＶ）が、前記の剛直な高分子
   量芳香族ポリイミド（Ｉ）１００重量部に対して、２０
   〜２００重量部の割合で、樹脂成分として、さらに配合
   されている請求項１に記載の末端変性イミドオリゴマー
   組成物。